一种油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法

1.本发明涉及油气装备局部腐蚀评价方法技术领域，特别是涉及一种油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法。


背景技术：

2.影响低合金钢开发的一大技术难题是对其耐蚀机理的认识及耐蚀性能的评价。在工业领域内局部腐蚀是引起设备穿孔关键问题之一。由于局部腐蚀是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态，且发生到成核之前有一个很长的孕期，有的几个月或长达多年。
3.传统的油气开采中运输管道应用的管线钢主要是以碳钢为主，碳钢的主要组成成分为c、si、mn和fe。目前在油气装备用低合金钢研发中，其耐蚀性能评价主要研究的方向在均匀腐蚀，而有关局部腐蚀的评价方法很少。目前关于局部腐蚀的研究方法主要是针对试验样品进行静态挂片失重法、电化学法腐蚀深度进行计算局部腐蚀速率，此类方法试验周期长，误差较大，并且不能准确的得到关于腐蚀介质对局部腐蚀的影响。
4.将高通量的思想和方法应用到材料腐蚀领域已经成为一个广受关注的课题。目前研究在碳钢基础上添加少量的金属元素以提高传统低合金钢耐局部腐蚀的能力的过程中，利用高通量表征方法主要是采用“一次一个”的表征方法，试验周期长，局部腐蚀速率的计算效率低。因此如何提出一种成本低、易推广能够快速计算低合金钢的局部腐蚀速率是本领域急需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对目前在油气装备用低合金钢研发中，研究在低合金钢成分中适量添加少量的金属元素以提高低合金钢耐局部腐蚀的能力的过程中，利用高通量表征方法主要是采用“一次一个”的表征方法，试验周期长，局部腐蚀速率的计算效率低的技术问题，提供一种油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法。
6.本发明提出一种油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，包括以下步骤：
7.s1.制备多种具有不同组成成分的低合金钢样品并记录各样品的整体暴露面积s；
8.s2.将各低合金钢样品分别浸泡在模拟有腐蚀环境的高压釜内，并均分别进行不同时间的浸泡腐蚀；
9.s3.取出低合金钢样品，去除低合金钢样品表面的腐蚀产物并获取各低合金钢样品的局部腐蚀区面积s
l
，计算各低合金钢样品的局部腐蚀百分比
10.在本发明的一较佳实施例中，步骤s1中，所述低合金钢样品制备包括以下过程：
11.在碳钢的组成成分基础上添加cr元素，制备成低合金钢样品一；
12.在碳钢的组成成分基础上添加cr、ni元素，制备成低合金钢样品二；
13.在碳钢的组成成分基础上添加cr、ni、mo元素，制备成低合金钢样品三。
14.在本发明的一较佳实施例中，低合金钢样品一包括以下质量分数的成分：0.18％-0.23％的c、0.15％-0.35％的si、0.3％-0.6％的mn、3.11％cr，其余量为fe；
15.和/或，低合金钢样品二包括以下质量分数的成分：0.18％-0.23％的c、0.15％-0.35％的si、0.3％-0.6％的mn、2.95％cr、1.14％的ni，其余量为fe；
16.和/或，低合金钢样品三包括以下质量分数的成分：0.18％-0.23％的c、0.15％-0.35％的si、0.3％-0.6％的mn、3.06％cr、1.05％的ni、0.49％的mo，其余量为fe。
17.在本发明的一较佳实施例中，低合金钢样品一包括以下质量分数的成分：0.21％的c、0.22％的si、0.35％的mn、3.11％cr，其余量为fe；
18.和/或，低合金钢样品二包括以下质量分数的成分：0.19％的c、0.22％的si、0.44％的mn、2.95％cr、1.14％的ni，其余量为fe；
19.和/或，低合金钢样品三包括以下质量分数的成分：0.23％的c、0.21％的si、0.52％的mn、3.06％cr、1.05％的ni、0.49％的mo，其余量为fe。
20.在本发明的一较佳实施例中，步骤s1中，各样品的整体暴露面积s相同，和/或，整体暴露面积s为40mm
×
15mm
×
5mm。
21.在本发明的一较佳实施例中，步骤s2中，将各样品均分别进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀，t1、t2、t3、t4依次增大。
22.在本发明的一较佳实施例中，t1、t2、t3、t4分别为6h、24h、72h、168h。
23.在本发明的一较佳实施例中，步骤s2中，所述模拟腐蚀环境过程为：将腐蚀介质加入反应釜中并向腐蚀介质中持续通入二氧化碳气体维持饱和状态，加热至温度t。
24.在本发明的一较佳实施例中，所述温度t为90℃-180℃，和/或，所述腐蚀介质为浓度为0.2mol/l的nacl溶液。
25.在本发明的一较佳实施例中，步骤s3包括以下过程：
26.s31.取出低合金钢样品样品并使用扫描电子显微镜以相同放大倍率捕捉各样品腐蚀后腐蚀产物覆盖的表面形貌图，利用image j软件将样品腐蚀后的表面形貌图处理成二值图，计算得到各低合金钢样品的腐蚀产物覆盖面积sc，计算各低合金钢样品的腐蚀产物表面覆盖百分比
27.s32.去除低合金钢样品表面的腐蚀产物并使用扫描电子显微镜以相同放大倍率捕捉各样品去除腐蚀产物后的表面形貌图，利用image j软件将各样品去除腐蚀产物后的表面形貌图处理成二值图，计算得到各低合金钢样品的局部腐蚀区面积s
l
，计算各低合金钢样品的局部腐蚀百分比
28.相较于现有技术，本发明的优点和有益效果在于：
29.1、本发明油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，评价研究适量添加少量的金属元素对低合金钢耐局部腐蚀能力的影响，将传统的材料高通量表征技术采用“一次一个”的顺序迭代改为并行处理的高通量表征，可以在一次实验中获取多组平行试样腐蚀表面形貌并一次获取多组平行试样的局部腐蚀速率数据，能够在多个装置单个时间内实现大量样品的表征数据并行采集并进行集成分析，大大节省了实验的时间，提高了低合金钢局
部腐蚀速率的计算效率，同时在一次实验中就能够快速得出不同金属元素的加入对低合金钢耐局部腐蚀能力的影响。
30.2、本发明方法考虑到在高温和/或高压环境下加速阳极溶解和膜破坏，低合金钢材料在高温和/或高压环境下仍然容易受到co2腐蚀，在碳钢的基础上添加cr，再通过适当添加一些较高贵的合金元素(如ni、mo等)，对低合金钢样品分别进行了不同时间的浸泡腐蚀实验，以确定在静态条件下腐蚀过程随时间的演变和发展，揭示低合金钢的实际腐蚀过程；基于高通量筛选法，将腐蚀坑面积与整体暴露面积进行比较，计算出局部腐蚀百分比从而得到低合金钢的局部腐蚀程度，证实了ni和mo元素的加入有助于提高低铬钢的耐蚀性，特别是抗点蚀性。
31.3、本发明油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，利用扫描电子显微镜以相同放大倍率捕捉样品表面形貌图，并利用image j软件将样品表面形貌图处理成二值图，从而计算得到各低合金钢样品腐蚀产物覆盖面积以及局部腐蚀区面积，再根据腐蚀产物覆盖面积、局部腐蚀区面积分别计算低合金钢样品的腐蚀产物覆盖百分比、局部腐蚀百分比，从而类比得到样品的局部腐蚀速率，提高了实验结果的准确性，减少了实验误差。
附图说明
32.图1为本发明实施例1的一种油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法的流程图；
33.图2为本发明实施例2中各低合金钢样品在90℃腐蚀环境浸泡不同时间形成的腐蚀产物覆盖的表面形貌图；
34.图3为本发明实施例2中各低合金钢样品在90℃腐蚀环境浸泡形成的腐蚀产物表面覆盖百分比结果图；
35.图4为本发明实施例2中各低合金钢样品在90℃腐蚀环境浸泡不同时间形成的腐蚀坑表面形貌图；。
36.图5为本发明实施例2中各低合金钢样品在90℃腐蚀环境浸泡形成的局部腐蚀百分比结果图；
37.图6为本发明实施例3中各低合金钢样品在180℃腐蚀环境浸泡不同时间形成的腐蚀产物覆盖的表面形貌图；
38.图7为本发明实施例3中各低合金钢样品在180℃腐蚀环境浸泡形成的腐蚀产物表面覆盖百分比结果图；
39.图8为本发明实施例3中各低合金钢样品在180℃腐蚀环境浸泡不同时间形成的腐蚀坑表面形貌图；
40.图9为本发明实施例3中各低合金钢样品在180℃腐蚀环境浸泡形成的局部腐蚀百分比结果图。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
42.实施例1
43.请参照图1，本实施例提供一种油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，包括以下步骤：
44.s1.制备多种具有不同组成成分的低合金钢样品并记录各样品的整体暴露面积s。
45.所述低合金钢样品制备包括以下过程：
46.在碳钢的组成成分基础上添加cr元素，制备成低合金钢样品一。低合金钢样品一包括以下质量分数的成分：0.18％-0.23％的c、0.15％-0.35％的si、0.3％-0.6％的mn、3.11％cr，其余量为fe。
47.在碳钢的组成成分基础上添加cr、ni元素，制备成低合金钢样品二。低合金钢样品二包括以下质量分数的成分：0.18％-0.23％的c、0.15％-0.35％的si、0.3％-0.6％的mn、2.95％cr、1.14％的ni，其余量为fe。
48.在碳钢的组成成分基础上添加cr、ni、mo元素，制备成低合金钢样品三。低合金钢样品三0.18％-0.23％的c、0.15％-0.35％的si、0.3％-0.6％的mn、3.06％cr、1.05％的ni、0.49％的mo，其余量为fe。
49.低合金钢样品一、低合金钢样品二、低合金钢样品三的整体暴露面积s相同。
50.s2.将各低合金钢样品分别浸泡在模拟有腐蚀环境的高压釜内，并均分别进行不同时间的浸泡腐蚀。
51.将低合金钢样品一、低合金钢样品二、低合金钢样品三均分别进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀，t1、t2、t3、t4依次增大。
52.模拟腐蚀环境过程为：将腐蚀介质加入反应釜中并向腐蚀介质中持续通入二氧化碳气体维持饱和状态，加热至温度t。其中，温度t为90℃-180℃，和/或，所述腐蚀介质为浓度为0.2mol/l的nacl溶液。
53.s3.取出低合金钢样品，去除低合金钢样品表面的腐蚀产物并获取各低合金钢样品的局部腐蚀区面积s
l
，计算各低合金钢样品的局部腐蚀百分比
54.本实施例将传统的材料高通量表征技术采用“一次一个”的顺序迭代改为并行处理的高通量表征，可以在一次实验中获取12组平行试样腐蚀表面形貌并一次获取12组平行试样的局部腐蚀数据，能够在多个装置单个时间内实现大量样品的表征数据并行采集并进行集成分析，大大节省了实验的时间，提高了低合金钢局部腐蚀速率的计算效率，同时在一次实验中就能够快速得出ni、mo的加入对低cr合金钢耐局部腐蚀能力的影响。
55.实施例2
56.本实施例的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法与实施例1的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法基本相同，区别在于本实施例的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法具体为以下步骤：
57.s1.制备三种具有不同组成成分的低合金钢样品并记录各样品的整体暴露面积s，三种样品分别为：
58.低合金钢样品一，低合金钢样品一包括以下质量分数的成分：0.21％的c、0.22％的si、0.35％的mn、3.11％cr，其余量为fe。
的浸泡腐蚀后的腐蚀产物的表面覆盖百分比分别为33.88
±
1.26％、51.89
±
1.74％、66.42
±
1.41％、91.26
±
1.22％。从图3可以看出，随着ni和ni-mo的加入，腐蚀产物的表面覆盖百分比显著减小。
69.s32.去除低合金钢样品表面的腐蚀产物并使用扫描电子显微镜以相同放大倍率捕捉各样品去除腐蚀产物后的表面形貌图，利用image j软件将各样品去除腐蚀产物后的表面形貌图处理成二值图，计算得到各低合金钢样品的局部腐蚀区面积s
l
，计算各低合金钢样品的局部腐蚀百分比
70.本实施例各样品去除腐蚀产物后的表面形貌图如图4所示，低合金钢样品一进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后得到的表面形貌图分别为图4中a1、a2、a3、a4；低合金钢样品一进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后得到的表面形貌图分别为图4中b1、b2、b3、b4；低合金钢样品三进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后得到的表面形貌图分别为图4中c1、c2、c3、c4。从图4中a1、a2、a3、a4可以明显看出，低合金钢样品一在90℃腐蚀环境浸泡不同时间后其表面出现了几个明显的腐蚀坑。从图4中b1、b2、b3、b4、c1、c2、c3、c4可以明显看出，随着ni和ni-mo的加入，在90℃腐蚀环境下，低合金钢的局部腐蚀行为受到了显著的限制。
71.本实施例计算得到的各低合金钢样品的局部腐蚀百分比结果如图5所示，低合金钢样品一进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后的局部腐蚀百分比分别为8.50
±
2.51％、9.04
±
2.50％、7.81
±
1.96％、3.77
±
1.34％。低合金钢样品二进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后的局部腐蚀百分比分别为3.68
±
2.26％、5.47
±
0.50％、7.88
±
1.55％、0.57
±
0.07％。低合金钢样品三进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后的局部腐蚀百分比分别为1.43
±
0.54％、1.74
±
0.42％、1.47
±
0.57％、0.43
±
0.11％。从图5可以看出，在90℃腐蚀环境下，浸泡时间从6h到168h期间，低合金钢样品一、低合金钢样品二、低合金钢样品三的局部腐蚀百分比都是先增大后减少。虽然出现了几个比较突出的位置，但最终局部腐蚀百分比数值都是呈下降趋势的。局部腐蚀百分比的增加主要发生在腐蚀开始的24h，反映了腐蚀开始时腐蚀坑的产生和发展，而暴露72h后腐蚀坑的值均有所下降，主要与局部腐蚀坑在厚度损失均匀的基础上随时间逐渐消失有关。
72.本实施例油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，考虑到在高温和/或高压环境下加速阳极溶解和膜破坏，低合金钢材料在高温和/或高压环境下仍然容易受到co2腐蚀，在碳钢的基础上添加cr，再通过适当添加一些较高贵的合金元素(如ni、mo等)，对低合金钢样品分别进行了不同时间的浸泡腐蚀实验，以确定在静态条件下腐蚀过程随时间的演变和发展，揭示低合金钢的实际腐蚀过程。基于高通量筛选法，将腐蚀坑面积与整体暴露面积进行比较，计算出局部腐蚀百分比，证实了ni和mo的加入有助于提高低铬钢的耐蚀性，特别是抗点蚀性。
73.本实施例同时进行12组平行实验，解决了传统研究金属的腐蚀特性实验必须通过大量的、重复性极强的实验来对比验证，可以在一次实验中获取了12组平行试样腐蚀表面形貌，在一次实验中就获取了12组平行试样的数据，从而能够快速得出不同金属元素的加入对低合金钢耐局部腐蚀能力的影响。
74.本实施例选择一台台式扫描电子显微镜dsem，dsem采用日立tm4000ⅱ，这种扫描电子显微镜能够直接观察样品表面的结构，样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋
转，因此，可以从各种角度对样品进行观察。不仅如此，它小而轻便能够快速地扫描出样品表面的腐蚀形貌。利用扫描电子显微镜以相同放大倍率捕捉样品表面形貌图，并利用image j软件将样品表面形貌图处理成二值图，从而计算得到各低合金钢样品腐蚀产物覆盖面积以及局部腐蚀区面积，再根据腐蚀产物覆盖面积、局部腐蚀区面积分别计算低合金钢样品的腐蚀产物覆盖百分比、局部腐蚀百分比，从而类比得到样品的局部腐蚀速率，提高了实验结果的准确性，减少了实验误差。
75.实施例3
76.本实施例的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法与实施例2的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法基本相同，区别仅在于本实施例的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法中，模拟腐蚀环境的温度t为180℃。
77.本实施例各样品腐蚀后腐蚀产物覆盖的表面形貌图如图6所示，低合金钢样品一进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后得到的表面形貌图分别为图6中a1、a2、a3、a4；低合金钢样品一进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后得到的表面形貌图分别为图6中b1、b2、b3、b4；低合金钢样品三进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后得到的表面形貌图分别为图6中c1、c2、c3、c4。从图6中a1可以看出，低合金钢样品一在180℃下co2饱和的nacl溶液中暴露仅6h后，表面就观察到大量的feco3晶体，这表明钢基体发生了加速溶解，feco3晶体的饱和溶解度随着温度的升高而降低。然而，这些晶体之间可以明显的看到一些间隙，腐蚀性离子可以很容易地进入钢基体。此外，从图6中a2(区域1)可以看出，在180℃高温和饱和co2的nacl腐蚀电解质条件下，低合金钢样品一的内部层状膜几乎被完全破坏。另一方面，从图6中b
1-b2和c
1-c2可以看出，加入ni和ni-mo元素后，低合金钢样品二和低合金钢样品三在暴露的最初24h内，外层feco3晶体数量明显减少，内层薄膜结构致密(区域2、3和4)。虽然外层feco3晶体对腐蚀的屏蔽作用在一定程度上有所减弱，但低合金钢样品二和低合金钢样品三的腐蚀速率仍低于低合金钢样品一，因此，内部层膜的保护作用也应引起相当的重视。
78.本实施例计算得到的各低合金钢样品腐蚀产物的表面覆盖百分比结果如图7所示，低合金钢样品一进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后的腐蚀产物的表面覆盖百分比分别为91.22
±
0.63％、92.78
±
0.64％、95.18
±
1.47％、98.59
±
0.35％。低合金钢样品二进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后的腐蚀产物的表面覆盖百分比分别为41.54
±
1.68％、52.73
±
0.58％、95.46
±
1.46％、98.88
±
0.92％。低合金钢样品三进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后的腐蚀产物的表面覆盖百分比分别为31.12
±
1.54％、39.55
±
0.86％、81.86
±
1.58％、94.53
±
1.34％。从图7可以看出，随着ni和ni-mo的加入，腐蚀产物的表面覆盖百分比显著减小。
79.本实施例各样品去除腐蚀产物后的表面形貌图如图8所示，低合金钢样品一进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后得到的表面形貌图分别为图8中a1、a2、a3、a4；低合金钢样品一进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后得到的表面形貌图分别为图8中b1、b2、b3、b4；低合金钢样品三进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后得到的表面形貌图分别为图8中c1、c2、c3、c4。从图8中a1、a2、a3、a4可以明显看出，低合金钢样品一在180℃腐蚀环境浸泡不同时间后其表面出现了几个明显的腐蚀坑。从图8中b1、b2、b3、b4、c1、c2、c3、c4可以看出，随着ni和ni-mo的加入，这种局部腐蚀行为受到了显著的限制。
80.本实施例计算得到的各低合金钢样品的局部腐蚀百分比结果如图9所示，低合金
钢样品一进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后的局部腐蚀百分比分别为29.18
±
5.99％、22.33
±
6.98％、16.02
±
2.03％、15.89
±
2.52％。低合金钢样品二进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后的局部腐蚀百分比分别为5.44
±
3.59％、8.80
±
2.43％、7.53
±
2.20％、2.55
±
0.89％。低合金钢样品三进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀后的局部腐蚀百分比分别为2.09
±
0.28％、1.37
±
0.53％、1.14
±
0.50％、0.25
±
0.10％。从图9可以看出，在180℃的腐蚀环境下浸泡72～168h的过程中，低合金钢样品一的局部腐蚀百分比没有明显下降，这意味着腐蚀坑深度方向的损失非常严重。而随着ni的加入，低合金钢样品二的局部腐蚀百分比数值下降到10％以下。随着ni-mo的加入，低合金钢样品三的局部腐蚀百分比数值甚至接近于0。证明了ni、mo的加入，对低cr钢的局部腐蚀行为有明显的限制作用。
81.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
82.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.在碳钢的组成成分基础上添加不同的金属元素以制备多种具有不同组成成分的低合金钢样品，并记录各样品的整体暴露面积s；s2.将各低合金钢样品分别浸泡在模拟有腐蚀环境的高压釜内，并均分别进行不同时间的浸泡腐蚀；s3.取出低合金钢样品，去除低合金钢样品表面的腐蚀产物并获取各低合金钢样品的局部腐蚀区面积s
l
，计算各低合金钢样品的局部腐蚀百分比2.根据权利要求1所述的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，步骤s1中，所述低合金钢样品制备包括以下过程：在碳钢的组成成分基础上添加cr元素，制备成低合金钢样品一；在碳钢的组成成分基础上添加cr、ni元素，制备成低合金钢样品二；在碳钢的组成成分基础上添加cr、ni、mo元素，制备成低合金钢样品三。3.根据权利要求2所述的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，低合金钢样品一包括以下质量分数的成分：0.18％-0.23％的c、0.15％-0.35％的si、0.3％-0.6％的mn、3.11％cr，其余量为fe；和/或，低合金钢样品二包括以下质量分数的成分：0.18％-0.23％的c、0.15％-0.35％的si、0.3％-0.6％的mn、2.95％cr、1.14％的ni，其余量为fe；和/或，低合金钢样品三包括以下质量分数的成分：0.18％-0.23％的c、0.15％-0.35％的si、0.3％-0.6％的mn、3.06％cr、1.05％的ni、0.49％的mo，其余量为fe。4.根据权利要求3所述的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，低合金钢样品一包括以下质量分数的成分：0.21％的c、0.22％的si、0.35％的mn、3.11％cr，其余量为fe；和/或，低合金钢样品二包括以下质量分数的成分：0.19％的c、0.22％的si、0.44％的mn、2.95％cr、1.14％的ni，其余量为fe；和/或，低合金钢样品三包括以下质量分数的成分：0.23％的c、0.21％的si、0.52％的mn、3.06％cr、1.05％的ni、0.49％的mo，其余量为fe。5.根据权利要求1所述的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，步骤s1中，各样品的整体暴露面积s相同，和/或，整体暴露面积s为40mm
×
15mm
×
5mm。6.根据权利要求1所述的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，步骤s2中，将各样品均分别进行时间为t1、t2、t3、t4的浸泡腐蚀，t1、t2、t3、t4依次增大。7.根据权利要求6所述的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，t1、t2、t3、t4分别为6h、24h、72h、168h。8.根据权利要求1所述的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，步骤s2中，所述模拟腐蚀环境过程为：将腐蚀介质加入反应釜中并向腐蚀介质中持续通入二氧化碳气体维持饱和状态，加热至温度t。9.根据权利要求8所述的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，所述温度t为90℃-180℃，和/或，所述腐蚀介质为浓度为0.2mol/l的nacl溶液。
10.根据权利要求1所述的油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其特征在于，步骤s3包括以下过程：s31.取出低合金钢样品样品并使用扫描电子显微镜以相同放大倍率捕捉各样品腐蚀后腐蚀产物覆盖的表面形貌图，利用image j软件将样品腐蚀后的表面形貌图处理成二值图，计算得到各低合金钢样品的腐蚀产物覆盖面积s
c
，计算各低合金钢样品的腐蚀产物表面覆盖百分比s32.去除低合金钢样品表面的腐蚀产物并使用扫描电子显微镜以相同放大倍率捕捉各样品去除腐蚀产物后的表面形貌图，利用image j软件将去除的腐蚀产物后的表面形貌图处理成二值图，计算得到各低合金钢样品的局部腐蚀区面积s
l
，计算各低合金钢样品的局部腐蚀百分比

技术总结
本发明涉及一种油气装备用低合金钢点蚀的高通量评价方法，其包括以下步骤：S1.在碳钢的组成成分基础上添加不同的金属元素以制备多种具有不同组成成分的低合金钢样品并记录各样品的整体暴露面积；S2.将各低合金钢样品分别浸泡在模拟有腐蚀环境的高压釜内，并均分别进行不同时间的浸泡腐蚀；S3.取出低合金钢样品，去除低合金钢样品表面的腐蚀产物并获取各低合金钢样品的局部腐蚀区面积，计算各低合金钢样品的局部腐蚀百分比。本发明将传统的材料高通量表征技术采用“一次一个”的顺序迭代改为并行处理的高通量表征，可以在一次实验中获取多组平行试样腐蚀表面形貌并一次获取多组平行试样的局部腐蚀速率数据，提高了低合金钢局部腐蚀速率的计算效率。钢局部腐蚀速率的计算效率。钢局部腐蚀速率的计算效率。


技术研发人员：张少华 卞甜甜 张建飞 牟利明 刘宝胜 张跃忠 武鹏鹏
受保护的技术使用者：太原科技大学
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/7/31